Osaatko selittää?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

1. Urheiluvalmentaja testaa uutta 440 Hertzin pilliään jumppasalissa puhaltamalla samalla kun juoksee kohti takaseinää. Pilli toimiikin hyvin ei siinä mitään, mutta juostessaan valmentaja kuulee jotain outoa äänen vaihtelua. Paikallaan ollessa pillin äänessä ei ole mitään outoa. Salin takaseinällä on peili (joka fysiikan opettajan mukaan heijastaa täydellisesti ääntä), mutta miten se on tekemisissä äänen vaihtelun kanssa?

2. Laituripilkin SM-kisoissa Harri näkee kalan parin metrin päässä lähestyvän viehettään. Hän arvioi että kala on noin metrin syvyydellä kirkkaassa vedessä ja alkaa asetella syöttiä samalle syvyydelle. Onko kala oikeasti tuolla syvyydellä vai tekeekö veden heijastus Harrille tepposet?

3. Kulman takaa tulevan auton kuulee (mistä syystä muuten..) jo ennen kuin se ilmestyy näkyviin. Jos ääni on aaltoilmiö siinä missä valokin, miksi emme myös näkisi kulman takaa lähestyvää autoa?

Sivut

Kommentit (33)

Vierailija

Valo etenee vedessä eri nopeudella kuin ilmassa, jolloin näyttää siltä, että kala on eri paikassa kuin on.

Valo taas ei ole saman laista aaltoa kuin vesi, joten emme näe kulman taakse.

Eusa
Seuraa 
Viestejä13406
Liittynyt16.2.2011
asdf00
3. Kulman takaa tulevan auton kuulee (mistä syystä muuten..) jo ennen kuin se ilmestyy näkyviin. Jos VALO on aaltoilmiö siinä missä ÄÄNIkin, miksi emme myös näkisi kulman takaa lähestyvää autoa?

Ensimmäiset ovat triviaaleja ellei väkisin spekuloi.

Tämä kysymys on ihan mielenkiintoinen. Tässä on selvästi ajateltu sitä kuinka jokainen aaltoliikettä jäykästi vastustava reuna reuna toimii kuin uusi aaltolähde. Aalto heijastuu reunasta ja interferenssi muodostaa ulkokulmaan uuden aaltolähteen, josta aaltoliike jatkaa kaikkiin vapaisiin aaltoilusuuntiin.

Ääni
Ääniaalto etenee väliaineessa, niin harvassa ilmakaasussa kuin kiinteässä rakennuksen seinässäkin. Kadunkulmatilanteessa merkittävintä on kaasussa etenevä aalto sillä kiinteä seinä absorboi varsin tehokkaasti äänienergiaa. Ääni toteuttaa siis tuon aaltoilevan ilmiön periaatetta: ainehiukkaset välittävät aallot tiheysvaihteluina - seinäreuna vastustaa aaltoilua jäykästi.

Valon aaltoluonne
Valon aaltoilu ei tapahdu väliaineen tiheyseroina vaan aineen sähkömagneettisten ominaisuuksien mukaisesti kenttävärähtelyimpulssina, kvanttina. Havaintojen mukaan kentän kaikki reitit vaikuttavat valon absorbointimahdollisuuksiin. Itse asiassa aaltoilu romahtaa mitattavaksi vasta, kun se emittoituu ja absorboituu. Päinvastoin kuin väliaineen tiheysheilahteluina etenevän ääniaallon matkustaminen voidaan havaita valon etenemistä ei voi havaita - sen havaitseminen muodostaa emissio-absorptioparin, joka romahduttaa kausaliteetin säilymisen kaikille havaitsijoille. Mittaamisen jälkeen valoa ei voi saada jatkamaan matkaansa "samanlaisena". Valon emittoitumis-absorboitumis-todennäköisyydelle voidaan laskea ennustearvot eri sijainneille massa-energia-ympäristössä. Kvanttielektrodynamiikan (QED) tutkimusten mukaan saadaan todennäköisyysaaltofunktio, jonka tuloksena on energiansiirtoon riittävien amplitudien todennäköisyysmatriisi, jonka on havaittu vastaavan tilastollisesti hyvin tarkasti valon toteutuvaa interferenssikuviota riittävällä otannalla.

Valon nopeus
Jatkuvan sähkömagneettisen energiavuon mittaamisella eri etäisyyksillä ja väliaineiden läsnäollessa on voitu havaita, että valolla on näennäinen nopeus. Voidaan päätellä, että tämä näennäisnopeus riippuu väliaineiden energia- ja entropiatiheydestä --> kausaliteetin säilyttämisen vaikeusasteesta. Kun kausaliteetin säilyttäminen on mahdollisimman huokeaa, voidaan päätellä, että valon näennäisnopeus on mitattavissa arvoltaan mahdollisimman suureksi. Ns. suhteellisuusteoriat perustuvat valon suurimman nopeuden vakioisuuteen kaikille havaitsijoille. Suoraan havaintoon tämä olettamus on näyttänyt toimivan. Epäsuorasti saattaa kuitenkin olla niin, että valolle muodostuukin vielä suurempia nopeuksia - kuten väliaineessa pienempiä nopeuksia. Niin, ja väliaineen "kausaliteetti-ilmastossa" asuvan havaitsijan itseisajan kellon mukaan siellä meidän mielestämme "hitaammin etenevän" valon nopeus saisikin ihan saman vakioarvon kuin minä me mittaamme sille tyhjiössä.

Todennäisyysaallon toteutuminen
Valo ei siten taitu kadunkulmasta, koska seinän läpi pääsevän valon todennäköisyys on erittäin merkittävästi pienempi ja polkuintegraalina summaten myös kadunkulman takana olevalle havaitsijalle (kadunkulkijan verkkokalvolle) on hyvin pieni todennäköisyys saada absorboitua valoa kulman takana tulevasta autosta, eikä ole olmassa mitään aaltoa kuljettavaa väliainetta. Todennäköisyys on nollaa suurempi joten joitain absorptioita tapahtuukin, mutta ei riittävästi muodotamaan informaatiota mistään väristä ja muodosta.

Tämä selostus perustuu siis näkemykselle, ettei "lentävässä fotonissa" tai valoaallossa matkalla kohteeseensa ole mitään mieltä. On vain energiansiirto emissiosta absorptioon ja kausaliteetin säilyminen kaikille havaitsijoille.

Korjailkaahan mahdolliset lipsahtelut.

Hienorakennevakio suoraan vapausasteista: 1 / (1^0+2^1+3^2+5^3+1^0/2^1*3^2/5^3) = 1 / 137,036

vihertaapero
Seuraa 
Viestejä6081
Liittynyt7.3.2006

Annas kun arvaan, taas on foorumilaiset tehneet jonkun tampion kotitehtävät..

Konsta: ...joten jäähdytysvesi on varmasti erittäin korkeaktiivista.
Brainwashed: En tosiaankaan pidä itseäni minään asiantuntijana...

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005

1. Vaihesiito ja intenferenssi.

2. Jos on niin kova kalamies että osallistuu SM-kisoihin pitää osata arvioissa ottaa huomioon valon taittuminen. Olen melko varma että Harri saa hyvän saaliin. Olisi tietysti hyvä Harrin kalamiestaitojen hyvyyden lisäksi se että Näkeekö Harri myös syötin.

jussipussi
Seuraa 
Viestejä32778
Liittynyt6.12.2009
asdf00
1. Urheiluvalmentaja testaa uutta 440 Hertzin pilliään jumppasalissa puhaltamalla samalla kun juoksee kohti takaseinää. Pilli toimiikin hyvin ei siinä mitään, mutta juostessaan valmentaja kuulee jotain outoa äänen vaihtelua. Paikallaan ollessa pillin äänessä ei ole mitään outoa. Salin takaseinällä on peili (joka fysiikan opettajan mukaan heijastaa täydellisesti ääntä), mutta miten se on tekemisissä äänen vaihtelun kanssa?

2. Laituripilkin SM-kisoissa Harri näkee kalan parin metrin päässä lähestyvän viehettään. Hän arvioi että kala on noin metrin syvyydellä kirkkaassa vedessä ja alkaa asetella syöttiä samalle syvyydelle. Onko kala oikeasti tuolla syvyydellä vai tekeekö veden heijastus Harrille tepposet?

3. Kulman takaa tulevan auton kuulee (mistä syystä muuten..) jo ennen kuin se ilmestyy näkyviin. Jos ääni on aaltoilmiö siinä missä valokin, miksi emme myös näkisi kulman takaa lähestyvää autoa?




1. Suoran äänen ja heijastuneen äänen välille tulee paikasta riippuvia korostumia ja vaimentumia riippuen aaniaaltojen vaiheesta kussakin pisteessä. PS .Tämä ilmio on riippumaton taajuudesta joten tuo määritelty taajuus 440hz on ehkä vain tekemässä tilannetta tieteelliseksi ?

2. Veden valon taitekerroin on eri kuin ilmalla siksi kala on todellisuudessa eri paikassa vedessä mihin "silmä sen paikantaa"

3. Ääni etenee nopeammin kuin auto ja ääniaallot heijastuvat rakennuksista kuuljan korvaan.
Kyllä se autokin sieltä näkyy kulman takaa pistä vain peiliä sopivaan kulmaan.ja valohan etenee "hieman" ääntä nopeammin. Rakennuksen materiaalit on huonoja valon heijastemateriaaleja ääniaaltoihin verrattuna luukuunottamatta kirkkaat metallipinnat tai lasi.

Näin päättelin..

CE-hyväksytty
Seuraa 
Viestejä29006
Liittynyt30.4.2005
jussipussi
PS .Tämä ilmio on riippumaton taajuudesta joten tuo määritelty taajuus 440hz on ehkä vain tekemässä tilannetta tieteelliseksi ?

Äänen vaihtelun outous riippuu tuosta taajuudesta yhdistettynä urheiluvalmentajan juoksunopeuteen. Siksi sillä on merkitystä.

Vierailija
jussipussi
[quote="asdf00"2. Laituripilkin SM-kisoissa Harri näkee kalan parin metrin päässä lähestyvän viehettään. Hän arvioi että kala on noin metrin syvyydellä kirkkaassa vedessä ja alkaa asetella syöttiä samalle syvyydelle. Onko kala oikeasti tuolla syvyydellä vai tekeekö veden heijastus Harrille tepposet?

2. Veden valon taitekerroin on eri kuin ilmalla siksi kala on todellisuudessa eri paikassa vedessä mihin "silmä sen paikantaa"


Tarkasti ottaen tuohon kakkoskysymykseen ei oikein voi ottaa kantaa, kalahan voi hyvinkin olla metrin syvyydessä ja Harri saattaa jopa arvioida syvyyden oikein. Se on oikeastaan kysymyksen kannalta epäolennaista onko Harrin näkemä kuva kalasta siinä kohtaa missä näyttää.

Stratonovich
Seuraa 
Viestejä358
Liittynyt14.6.2009
jussipussi
asdf00
3. Kulman takaa tulevan auton kuulee (mistä syystä muuten..) jo ennen kuin se ilmestyy näkyviin. Jos ääni on aaltoilmiö siinä missä valokin, miksi emme myös näkisi kulman takaa lähestyvää autoa?



3. Ääni etenee nopeammin kuin auto ja ääniaallot heijastuvat rakennuksista kuuljan korvaan.
Kyllä se autokin sieltä näkyy kulman takaa pistä vain peiliä sopivaan kulmaan.ja valohan etenee "hieman" ääntä nopeammin. Rakennuksen materiaalit on huonoja valon heijastemateriaaleja ääniaaltoihin verrattuna luukuunottamatta kirkkaat metallipinnat tai lasi.

Olisikohan tässä kuitenkin kyse äänen diffraktioilmiöstä, joka liittyy kaikkeen aaltoliikkeeseen:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/diffrac.html

Tämä voidaan ajatella myös sillä Huygensin periaatteella eli jokainen aaltorintaman piste muodostaa uusia jne, mikä jo aiemmin selostettiinkin. Valollakin tapahtuu diffraktioita, mutta aallopituudet ovat ihan liian pieniä siihen, että kadunleveyden mittakaavassa tätä ilmiötä huomaisi.

jussipussi
Seuraa 
Viestejä32778
Liittynyt6.12.2009
CE-hyväksytty
jussipussi
PS .Tämä ilmio on riippumaton taajuudesta joten tuo määritelty taajuus 440hz on ehkä vain tekemässä tilannetta tieteelliseksi ?

Äänen vaihtelun outous riippuu tuosta taajuudesta yhdistettynä urheiluvalmentajan juoksunopeuteen. Siksi sillä on merkitystä.



Vaiheensiirrosta aiheutuvat muutokset on sen heijastuneen ja suoran äänen summaus pisteissä, korkeammilla taajuuksilla niitä on tiheämmässä mutta ilmion perusrakenne on silti sama. Juoksija juoksee ja tuottaa suoraa ääntä pilliin viheltämällä eri pisteissä ja saa korviin erilaisia heijastusääniaaltoja (melkein) samoissa pisteissä missä tuotti ääntä. Nämä suoran ja heijastuneen äänen yhdisitelmät vaihe eroineen kullaan summautuneena joko äänen vaimenemisena tai korostumisena..Näilla urheiluvalmentajan juoksunopeuksilla / etäisyyksillä
ei puhta vielä mistään havaittavasta doppler ilmiostä "outousilmio" on matalemmilla taajuudella kuultavissa vakionopeudella juostessa harvemmilla väleillä kuin korkeammilla taajuuksilla..siinä suhteessa olet oikeassa. mutta ilmion "logiikka" on ihan sama oli mikä taajuus tahansa..

Tähän vielä lisäksi että itse pillin rakenteessa käytetään juuri tätä äänen vaihe erojen summautumista ja kumoutumista hyväksi vaihtelevavoimakkuuksisen (huh) äänen tuottamiseksi.

jussipussi
Seuraa 
Viestejä32778
Liittynyt6.12.2009
Stratonovich
jussipussi
asdf00
3. Kulman takaa tulevan auton kuulee (mistä syystä muuten..) jo ennen kuin se ilmestyy näkyviin. Jos ääni on aaltoilmiö siinä missä valokin, miksi emme myös näkisi kulman takaa lähestyvää autoa?



3. Ääni etenee nopeammin kuin auto ja ääniaallot heijastuvat rakennuksista kuuljan korvaan.
Kyllä se autokin sieltä näkyy kulman takaa pistä vain peiliä sopivaan kulmaan.ja valohan etenee "hieman" ääntä nopeammin. Rakennuksen materiaalit on huonoja valon heijastemateriaaleja ääniaaltoihin verrattuna luukuunottamatta kirkkaat metallipinnat tai lasi.

Olisikohan tässä kuitenkin kyse äänen diffraktioilmiöstä, joka liittyy kaikkeen aaltoliikkeeseen:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/sound/diffrac.html

Tämä voidaan ajatella myös sillä Huygensin periaatteella eli jokainen aaltorintaman piste muodostaa uusia jne, mikä jo aiemmin selostettiinkin. Valollakin tapahtuu diffraktioita, mutta aallopituudet ovat ihan liian pieniä siihen, että kadunleveyden mittakaavassa tätä ilmiötä huomaisi.




Kyllä varmaan kaikki mahdolliset äänen heijastusmuodot on mukana tässä prosessissa mutta kyllä isojen heijastavien pintojen ääniaaltojen heijastumat varmaankin ne oleelliset ja voimakkaimmat amplitudiltaan. PS. tein kerran kokeilun, iso puolipallon muotoinen klvisyvennys..sopivaan kohtaan kun meni puhumaan siihen niin kuulosti kuin olisi laittanut putken suusta korvaa ja puhunut siihen, eli puheääni heijastui melkein täydellisesti kivipinnasta korvakaytävään.

jussipussi
Seuraa 
Viestejä32778
Liittynyt6.12.2009
iileskotti

Tarkasti ottaen tuohon kakkoskysymykseen ei oikein voi ottaa kantaa, kalahan voi hyvinkin olla metrin syvyydessä ja Harri saattaa jopa arvioida syvyyden oikein. Se on oikeastaan kysymyksen kannalta epäolennaista onko Harrin näkemä kuva kalasta siinä kohtaa missä näyttää.



Kyllä kysymykseen voi ottaa kantaa mutta siitä voi sitten tarkemmin keskustella mihin tarkalleen otti kantaa siinä kysymyksessä ja mihin ei ottanut kantaa. PS. Kuulostanko asianajajalta

Vierailija
jussipussi
iileskotti

Tarkasti ottaen tuohon kakkoskysymykseen ei oikein voi ottaa kantaa, kalahan voi hyvinkin olla metrin syvyydessä ja Harri saattaa jopa arvioida syvyyden oikein. Se on oikeastaan kysymyksen kannalta epäolennaista onko Harrin näkemä kuva kalasta siinä kohtaa missä näyttää.



Kyllä kysymykseen voi ottaa kantaa mutta siitä voi sitten tarkemmin keskustella mihin tarkalleen otti kantaa siinä kysymyksessä ja mihin ei ottanut kantaa. PS. Kuulostanko asianajajalta

En tiedä, en ole koskaan asianajan juttuja kuullut. Kysymyksessähän kysyttiin Harrin arvioinnin kalan uintisyvyydestä oikeellisuutta eikä sitä näkeekö Harri kalan oikeassa paikassa. Eihän se siihen syvyyden arviointiin liity miten veden pinta valoa taittaa, kalan koon ja/tai muun vedessä olevan vertailupisteen perusteellahan sen arvion voi tehdä.
"2. Laituripilkin SM-kisoissa Harri näkee kalan parin metrin päässä lähestyvän viehettään. Hän arvioi että kala on noin metrin syvyydellä kirkkaassa vedessä ja alkaa asetella syöttiä samalle syvyydelle. Onko kala oikeasti tuolla syvyydellä vai tekeekö veden heijastus Harrille tepposet?"

jussipussi
Seuraa 
Viestejä32778
Liittynyt6.12.2009
iileskotti
jussipussi
iileskotti

Tarkasti ottaen tuohon kakkoskysymykseen ei oikein voi ottaa kantaa, kalahan voi hyvinkin olla metrin syvyydessä ja Harri saattaa jopa arvioida syvyyden oikein. Se on oikeastaan kysymyksen kannalta epäolennaista onko Harrin näkemä kuva kalasta siinä kohtaa missä näyttää.



Kyllä kysymykseen voi ottaa kantaa mutta siitä voi sitten tarkemmin keskustella mihin tarkalleen otti kantaa siinä kysymyksessä ja mihin ei ottanut kantaa. PS. Kuulostanko asianajajalta

En tiedä, en ole koskaan asianajan juttuja kuullut. Kysymyksessähän kysyttiin Harrin arvioinnin kalan uintisyvyydestä oikeellisuutta eikä sitä näkeekö Harri kalan oikeassa paikassa. Eihän se siihen syvyyden arviointiin liity miten veden pinta valoa taittaa, kalan koon ja/tai muun vedessä olevan vertailupisteen perusteellahan sen arvion voi tehdä.
"2. Laituripilkin SM-kisoissa Harri näkee kalan parin metrin päässä lähestyvän viehettään. Hän arvioi että kala on noin metrin syvyydellä kirkkaassa vedessä ja alkaa asetella syöttiä samalle syvyydelle. Onko kala oikeasti tuolla syvyydellä vai tekeekö veden heijastus Harrille tepposet?"



Olen samaa mieltä tästä, Kysymys on huonosti rakennettu mutta painotin itse tuossa sitä missä sanotaan että Harri näkee kalan eli luottaa silmien antamaan informaatioon eikä korjaa sitä kokemuksen kautta tulleella "muuttujalla x". Oletin myos että Harri arvioi näkemäänsä "kokemattomana".

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat